超大质量的黑洞对地球上的生命进化有影响吗？

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1939年，阿尔伯特·爱因斯坦在《数学年鉴》上发表了一篇论文，认为黑洞在自然界中并不存在。20年后，马丁·施密特发现类星体是宇宙距离上强大的光源，这些神秘的点状来源在20世纪60年代中期被东部的雅科夫·泽尔多维奇和西部的埃德·萨尔佩特解释为超大质量的黑洞，这些黑洞由它们宿主星系的气体喂养。当气体流向黑洞时，它像水一样沿着水从排水沟中流下来，当气体接近黑洞周围最内层稳定圆形轨道（ISCO）光速的一小部分时，它通过湍流粘度摩擦自身而升温。

因此，它的累积盘发光明亮，辐射掉大约十分之一的质量，并超过其宿主星系中恒星的总亮度的量级。高喂养率使类星体一直可见到可见的宇宙的边缘。几十年后，天文学家发现，几乎每个星系的中心都拥有一个超大质量的黑洞，它大部分时间都在挨饿，但每次爆发时，它却偶尔爆发数千万年。

今年，诺贝尔物理学奖授予安德里亚·盖兹和赖因哈德·根泽尔，因为该奖提供了确凿的证据，证明黑洞虽然目前处于饥饿状态，但也潜伏在我们自己的银河系中心。这个重达四百万太阳的怪物，现在处于休眠状态，像虚弱的无线电源射手座A（缩写SgrA）一样发光，比像类星体一样慷慨喂养时要微弱十亿倍。

尽管SgrA现在昏暗，但我们有线索表明，它过去一定经历过剧烈喂养的发作。这并不奇怪，因为接近银河系中心的气体云或一颗在SgrA地平线尺度（大致相当于地球-太阳分离）的十倍范围内经过的恒星，会因为那里强烈的引力潮而变得被毒化，并变成触发类星体耀斑的气体流。

年轻的恒星围绕SgrA轨道的首选，这意味着这些恒星是由平面气体盘形成的，就像太阳系平面上的行星或银河系的恒星一样。由于SgrA附近的恒星年龄不到银河系年龄的1%，因此，根据哥白尼原则，目前的时间并不特别，气体云中断导致的主要累积事件在SgrA周围至少发生了一百次，事实上，观察到一对巨大的热气体斑点，称为费米气泡，沿着银河系的旋转轴从银河系中心发出，这意味着最近围绕SgrA的累积事件，可能为它们提供动力，理论计算表明，除了巨大的气体云的中断，单个恒星也散落在黑洞附近，并且每一万年被潮汐破坏一次，由此产生的泥石流的强烈进食可能导致SgrA*最亮的耀斑，恒星的这种潮汐破坏事件确实以预期的速度在其他星系中观察到。

由此产生的SgrA*耀斑对地球上的生命有什么影响吗？原则上，它们可以携带破坏性的X射线和紫外线（XUV）辐射。2018年，我们与我的前博士后约翰·福布斯（John Forbes）合作，表明如果太阳系离银河系中心仅十倍，在此类耀斑期间发射的徐五辐射能够蒸发火星或地球的大气层，但是，即使在较大的距离，XUV辐射可以抑制复杂生命的生长，产生类似于经常在草坪上踩，以你抑制其生长的效果。

在太阳的当前位置，陆地生命是安全的，从SgrA的徐V耀斑，然而，最近的研究表明，太阳的诞生地可能离银河中心更近，太阳通过引力踢移至其当前位置，在地球早期进化过程中，从SgrA近距离接触过去的徐V耀斑可能会损害复杂的生命，这或许可以解释为什么地球大气中的氧含量在20亿年后才上升到目前的最高水平，也许只是在地球离SgrA*足够远之后，与马纳斯维·林加姆合作，我目前正在探索陆地生命与太阳迁徙离开银河系中心的这种可能联系。

传统上，太阳被认为是影响地球上生命的唯一天文光源。但黑洞SgrA也可能在塑造陆地生命历史方面发挥重要作用。这种事情的一个令人惊讶的认识类似于找出一个陌生人可能在你出生之前影响你的家族史。如果SgrA和陆地生命之间能够建立联系，那么这个超大质量的黑洞可能会引发第二次诺贝尔奖。

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